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穿越汉江
——城轨公司武汉地铁六号线十标泥水盾构施工纪实
    参建员工欢呼庆祝贯通。
    安全月活动。
    操作人员正在推进。
    装备台车下井。
    成型隧道唯实唯美。
    公司送清凉。
    媒体团采访。
    标准化施工现场。
    更换污水管。
    项目组织文娱活动。
    钟琴区间左线顺利贯通。
    盾构机安全精密出洞。
    业主、设计、监理、施工单位部分代表合影留念。

    成型隧道复测。
    项目部荣获武汉市“武汉市十大魅力工地”。
    工地鸟瞰图。

    素有江城之称的武汉,地理位置优越,是华中的重镇。对中铁一局城轨公司来说,武汉是地铁施工的“重镇”,从2007年开始,城轨公司已承建武汉地铁十数条区间隧道。2014年城轨公司中标地铁六号线一期十标,与之前施工的十数条区段不同的是,这是中铁一局第一次采用泥水平衡盾构机施工,对城轨公司而言,既是挑战也是机遇,不仅是填补中铁一局泥水盾构施工技术空白,更是拓宽盾构施工领域,增强市场竞争力,对公司来说意义重大。城轨公司项目部科学施工,攻坚克难,于2016年8月17日和9月29日右线左线相继洞通。10月10日,工程全部完成,移交给铺轨单位。武汉十数家媒体在黄金时段或显著位置予以报道,在当地产生了广泛影响,为中铁一局地铁盾构施工写下精彩一页。
     积极主动抢时间
    武汉地铁六号线一期第十标段土建工程包括钟家村竖井~琴台站区间、琴台站、琴台站~武胜路站区间,共计1个明挖车站和2个盾构区间。
    工程项目位于三镇交汇处,琴台站位于汉江一桥桥头,车站最大埋深32米,为武汉地铁最深车站,也是城轨公司承建过的最深地铁车站。车站周边与长江、汉江、月湖相邻,地下水量丰富,地下水具有高承压性,施工难度大、风险高。钟琴区间左线长度为398.8米,右线长度为393.3米,采用土压平衡盾构施工。琴武区间左线长度为1704.4米,右线长度为1687.6米,采用泥水平衡盾构施工,下穿汉江段长度350米。本标段合同造价为4.9亿元。
    由于各种原因,导致实际开工时间严重滞后,项目未开工就承受着工期的巨大压力。项目部不等不靠不懈怠,积极同各方协调、沟通,得到了业主、设计、监理等各方的支持,最大程度争取了开工时间。
    为加快施工进度,项目部加大投入,增加施工作业面,通过优化施工方案,合理安排施工生产计划,施工进度一直保持平稳快速。2016年1月16日,线琴台站顺利封顶。安全质量受到武汉地铁集团、武汉市安全质量监督站的好评。
     提前介入快野充电冶
    作为中铁一局第一个泥水盾构项目,工程一开始就受到了中铁一局领导及城轨公司领导的关注,要求把项目作为城轨公司的“一号”工程来对待。
    项目部为了尽快充实泥水盾构施工知识,成立了泥水盾构研究小组,进场伊始就积极着手准备。一方面通过补充地质钻孔和地质雷达测量,进一步查清过江隧道的地质情况和覆土厚度,为盾构机掘进参数的选取及制定相应措施提供第一手准确资料。二是多次组织专家对施工方案进行论证,同时邀请专家就盾构机穿越江河风险控制、掘进过程中参数控制等技术难题展开一系列培训。
    泥水盾构施工区间遇到的最大困难是过江段粘土层及强风化泥岩层,切削后的粘粒由于颗粒微细,容易粘附在金属表面形成刀盘盘面泥饼、盘体结构泥饼、泥水仓中心泥饼等,盘面泥饼使刀具失去切削作用。项目部派人到有泥水盾构施工经历的兄弟单位学习,对施工中遇到的问题进行研究分析,寻找解决问题方法。他们同盾构生产厂家研究,把刀具的角度进行调整,便于泥岩与刀盘分离,同时还对十几种泥岩分散剂进行多次实验,制定最佳添加配方,以取得最佳效果。技术人员还认真分析高压“水刀”作用,对其进行改进,增加其压力,提高泥饼与刀盘分离的效果;对密封系统进行改进,保证压力仓的压力稳定。
    项目部的提前介入,对施工起了重要的保证作用。
     稳扎稳打穿泥岩
    2015年12月1日和28日,琴武区间右、左线泥水盾构先后始发。
    盾构在琴武区间需穿越约350米宽的汉江,由于江底区间320-600环是强风化泥岩和中风化泥岩地层,盾构机进入泥岩段掘进速度变慢,刀盘结泥饼严重。项目部采取多项措施:往泥水仓注入高效泥岩分散剂,对刀盘泥饼进行浸泡;增大泥浆流量,加大对泥水仓的循环,及时将掌子面切削下来的渣土带出仓外;增设高压“水刀”对刀盘背部泥饼进行冲刷,尽量减少结泥饼。由于措施得当,收到明显效果。特别是项目部改进的“水刀”发挥了明显的作用,掘进进度显著提高。
    江底施工有不可预料的风险,稍有不慎就有可能造成严重后果。据勘测,汉江底的最小覆土厚度仅为一倍隧道洞径,盾构推进过程中,如泥水压力或同步注浆压力控制不当,将导致江底冒浆或盾尾漏浆,从而引起江水由盾尾窜入隧道的风险。
    项目部要求操作人员根据地质变化,不断调整、优化参数,并采用声纳和人员巡查相结合的办法加强过江段的监测,并委托经验丰富的专业单位采用声纳法对过江段进行监测。同时根据监测结果,及时调整掘进参数,确保安全、快速通过汉江。同时做好和汉江航运、水事等单位的协调工作,创造良好的外部工作环境,给江底的监测、施工等方面提供便利条件。
    由于泥岩掘进困难,盾构机和机械在掘进时负荷加大,超负荷运转散发大量的热量,使本来就潮湿闷热的洞里更加闷热,人还没走到工作面就浑身是汗了,工作服根本穿不住。项目部起初购买了冰块运到隧道里降温,后又购买了制冰机,加大冰块供给,改善工作环境,并送来防暑降温的饮品,激发职工的工作热情。陈大双和陈小双是双胞胎兄弟,俩人同在琴武区段右线,俩人都是盾构队队长,一个带白班,一个带夜班,哥俩在工作中交流经验,相互配合支持。白班尽量把白班的事干利索,晚班也一样,保证顺利交接,从不扯皮。兄弟俩带领盾构队从2015年12月1日始发到2016年8月17日洞通,整整9个月,一直是两班倒,一个班12个小时,几乎没有空闲时间,付出了极大的艰辛。
    项目部像一部高速运转的机器,各部门既各司其职又相互配合,班子成员以身作则,每天项目部管理人员清早要开会研究布置工作,晚上汇报施工情况和需解决的问题,使项目管理工作过程形成闭合,不留缝隙,有力地促进了施工。
    中铁一局领导和城轨公司领导高度关注泥水盾构区间施工,在施工遇到困难的关键时刻,主要领导和专家团队来到隧道工作面,帮助指导渡过难关。公司副总经理党西锋数月在项目部蹲点,从技术方面给予重要支持和指导。
     攻克难关开先河
    经过150天的艰苦工作,越江泥水盾构顺利推进至600环,完成了泥岩段地层掘进,安全、质量、进度全部受控,这标志着琴武区间双线泥水盾构机安全穿越汉江。
    泥水盾构区间左右线自去年12月先后始发后,先后经历了34仓带压进仓清理泥浆门和泥浆管路,左线在江底盾构机顶部4.5BAR压力情况下进行盾尾刷更换,右线铰接增加密封和开仓进行碎石机油管处理等高风险工作,攻克了一个又一个技术难题。特别是左线盾尾刷更换时,正逢武汉汛期,汉江水位涨至历史最高点,盾构机推进至江底最低点,隧道顶部压力较旱期成倍增加,稍有疏忽将会造成不可估量的影响。
    据了解,在相同的情况下,与其他兄弟单位相比,项目部的泥水盾构开仓的次数少,掘进速度快,可以说项目部的施工方案,参数优化,泥岩分散剂的使用,特别是对刀盘和水刀的改进是卓有成效的。十标泥水盾构区间洞通,为泥水盾构施工积累了宝贵经验,为中铁一局跻身国内外泥水盾构市场奠定了坚实的基础。
    (通讯员 李教伟 王建 杨宗保)

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